2.7. Обчислення на застосування закону об’ємних відношень газів

Об’єми газів, що вступають у реакцію, і газоподібних продуктів реакції відносяться між собою як коефіцієнти в рівнянні реакції. Коефіцієнти в рівнянні реакції перед формулами газоподібних речовин вказують не тільки на кількість речовин, а й на їх об’єми.

Задача 1. Який об’єм аміаку NН₃ утвориться внаслідок взаємодії з воднем 20 л азоту?

Д ано: Розв’язання

Обчислюємо об’єм аміаку, що утворюється.

Відповідь: Об’єм аміаку, що утворюється, дорівнює 40л.

Задача 2. До сульфур (IV) оксиду масою 3,2 г додали кисень масою 2,4 г. Обчисліть об’ємну частку (за н. у.) сульфур (ІV) оксиду в одержаній газовій суміші.

Д ано: Розв’язання

1. Визначаємо кількість речовини сульфур (ІV) оксиду:

2. Визначаємо кількість речовини кисню:

3. Обчислюємо об’єм сульфур (ІV) оксиду й кисню за формулою V = n • V_m :

V(SO 2 ) = 0,05моль • 22,4л/моль = 1,12л;

V(O 2 ) = 0,075моль • 22,4л/моль = 1,68л.

4. Обчислюємо загальний об’єм суміші:

V заг = 1,12л + 1,68л = 2,8л.

5. Обчислюємо об’ємну частку сульфур (ІV) оксиду в одержаній газовій суміші за формулою :

Відповідь: об’ємна частка (за н. у.) сульфур (ІV) оксиду в одержаній газовій суміші дорівнює 0,4 (40%).

Задачі для самостійного розв’язування

1. Який об’єм водню прореагує з 10 л хлору? Який об’єм хлороводню при цьому утвориться?

2. Який об’єм водню витратиться на реакцію з 40 л кисню?

3. Який об’єм кисню потрібний для спалювання 1 л метану (СН₄)?

2.8. Обчислення за термохімічними рівняннями реакцій

Екзотермічні реакції — реакції, що проходять з виділенням тепла (+Q — тепловий ефект реакції, - H⁰ — стандартна ентальпія реакції).

Ендотермічні реакції — реакції, що проходять з поглинанням тепла (-Q — тепловий ефект реакції, + Н — стандартна ентальпія реакції).

Термохімічне рівняння — це рівняння, у якому вказується тепловий ефект, або стандартна ентальпія реакції.

Задача. Яка кількість тепла виділиться внаслідок згоряння 500 г вугілля, якщо термохімічне рівняння цієї реакції таке: С+О₂=СО₂; Н= -402 кДж.

Д ано: Розв’язання

500г ХкДж

С + О₂ = СО₂; Н = -402кДж.

n=1моль

1 m=12г

Відповідь: Q₁ = -16750 кДж.

Задачі для самостійного розв’язування

1. Унаслідок розкладу кальцій карбонату масою 25 г поглинулося 45 кДж тепла. Складіть термохімічне рівняння реакції розкладу кальцій карбонату.

2. Складіть термохімічне рівняння горіння метану в кисні, якщо відомо, що в результаті згоряння 112 л метану СН₄ виділяється 4400 кДж тепла.

3. Унаслідок розкладу 2 моль кальцій карбонату поглинається 356 кДж теплоти. Напишіть термохімічне рівняння даної реакції.

2.9. Обчислення з використанням понять, пов’язаних з розчинами

Розчин складається з розчиненої речовини та розчинника:

m_{(розчину)} = m_{(розчин.речовини)} + m_{(розчинника)} .

Масова частка розчиненої речовини — відношення маси розчиненої m речовини до загальної маси розчину:

Оскільки .

Задача. Яку масу солі натрій хлориду необхідно взяти для приготування 300г 10-відсоткового розчину?

Д ано: Розв’язання

Обчислюємо масу натрій хлориду, яку необхідно взяти.

Відповідь: m(NaCl) = 30 (г).

Задачі для самостійного розв’язування

1. У воді масою 88 г розчинили 12г солі NaCl. Обчисліть масову частку солі в отриманому розчині.

2. Яку масу 10-відсоткового розчину солі можна отримати, якщо є 40 г солі?

3. Який об’єм водню виділиться внаслідок взаємодії 98 г 20-відсоткового розчину сульфатної кислоти з магнієм?